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WO2020083437A1 - Actuator for a motor vehicle - Google Patents

Actuator for a motor vehicle Download PDF

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WO2020083437A1
WO2020083437A1 PCT/DE2019/100909 DE2019100909W WO2020083437A1 WO 2020083437 A1 WO2020083437 A1 WO 2020083437A1 DE 2019100909 W DE2019100909 W DE 2019100909W WO 2020083437 A1 WO2020083437 A1 WO 2020083437A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
actuator device
actuating
parking lock
hydraulic
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2019/100909
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Greb
Laszlo Man
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to KR1020217011638A priority Critical patent/KR20210080384A/en
Priority to CN201980068366.3A priority patent/CN112912647B/en
Priority to US17/284,037 priority patent/US12055217B2/en
Publication of WO2020083437A1 publication Critical patent/WO2020083437A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H61/0021—Generation or control of line pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
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    • F16H57/0434—Features relating to lubrication or cooling or heating relating to lubrication supply, e.g. pumps; Pressure control
    • F16H57/0436—Pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H61/0031—Supply of control fluid; Pumps therefor using auxiliary pumps, e.g. pump driven by a different power source than the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/34—Locking or disabling mechanisms
    • F16H63/3416—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission
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    • F16H63/3416—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission
    • F16H63/3483—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission with hydraulic actuating means

Definitions

  • the invention relates to an actuator device for actuating a parking lock and for performing at least one further vehicle function in a motor vehicle, with a hydraulic unit which has an electric motor-driven hydraulic pump and / or valves.
  • An actuator device is a device that converts electrical signals into physical quantities, such as mechanical movement.
  • this implementation takes place by means of the hydraulic pump of the hydraulic unit driven by an electric motor. This generates corresponding pressures or volume flows at the hydraulic connections of the hydraulic unit.
  • actuator devices are also known as EPAs (Electric pump actuators) and are used for the hydraulic control of drive train components of motor vehicle drive trains, such as friction clutches, gears, parking locks, etc.
  • the implementation of the further vehicle function can be, for example, actuation of a further motor vehicle component of the motor vehicle or lubrication / temperature control of at least one motor vehicle component by means of hydraulic fluid pumped by the hydraulic pump.
  • the publication DE 10 2015 211 305 B3 shows a parking lock-clutch combination with such actuator devices, friction clutches and a parking lock system.
  • the friction clutches and the parking lock system are connected to the actuator devices via hydraulic lines.
  • Each of the actuator devices has an electric motor-driven hydraulic pump and a set of solenoid valves.
  • the parking lock system has an actuating cylinder for actuating a parking lock mechanism.
  • the actuator device for actuating a parking lock and for performing at least one further vehicle function in a motor vehicle, which comprises a hydraulic unit, which in turn has an electric motor-driven hydraulic pump and / or valves, it is provided that the actuator device continues to have one has actuating cylinders firmly connected to the hydraulic unit for mechanically actuating a parking lock mechanism of the parking lock.
  • the actuating cylinder has a cylinder housing that is part of a housing of the actuator device.
  • the cylinder housing is integrally connected to a housing of the hydraulic unit.
  • the actuating cylinder in turn has a piston and an actuating element that can be moved by means of the piston for actuating a parking lock mechanism of the parking lock.
  • an actuating cylinder is known in principle, but not as an integral part of an actuator device with a hydraulic unit, which in turn has an electric motor-driven hydraulic pump and / or valves.
  • the actuating element is designed as a plunger which protrudes from the actuating cylinder at a head end thereof.
  • the piston pushes the actuating element further out of the cylinder housing of the actuating cylinder to an end position.
  • the actuating cylinder actuates the parking lock via its parking lock mechanism.
  • the actuating cylinder is a pressure cylinder.
  • the actuating cylinder has a return spring for returning the actuating element moved by the piston into a rest position.
  • the return spring guides the actuating element further back into the cylinder housing of the actuating cylinder.
  • the actuating cylinder has an electromagnetic holding device for holding the actuating element in a position that does not hold the parking lock, ie, hold it open. This position is usually the end position already mentioned.
  • the holding device is preferably designed as a simple electromagnet.
  • the piston in particular forms an armature of this electromagnet.
  • the corresponding motor vehicle component is, in particular, a drive train component of a motor vehicle drive train.
  • the hydraulic unit has at least one hydraulic connection for performing the at least one further vehicle function, in particular the hydraulic actuation of the at least one further motor vehicle component.
  • Such hydraulic Lican connections are also known in the common actuator devices for actuating drive train components of a motor vehicle drive train.
  • the actuator device has a control unit for controlling the actuator device.
  • the hydraulic pump and the valves as well as optionally also components of the actuating cylinder can be controlled via this control unit.
  • the actuator device can have any type of external electrical contacts.
  • the control unit has a central plug as the central interface for controlling the actuator device.
  • Fig. 3 shows the actuator device in a first sectional view
  • Fig. 4 shows the actuator device in a second sectional view.
  • the actuator device 10 for actuating drive train components of a motor vehicle drive train.
  • this actuator device 10 is often also referred to as EPA (Electric pump actuator).
  • the actuator device 10 has a hydraulic unit 12 and an actuating cylinder 14, which is firmly connected to the hydraulic unit 12 on one side, for the mechanical actuation of a parking lock mechanism 16 of a parking lock 18.
  • This parking lock is 18 one of the powertrain components of the motor vehicle powertrain.
  • the actuator device 10 has a housing 20. Part of this housing 20 is a cylinder housing 22 of the actuating cylinder 14.
  • the actuating cylinder 14 extends in the direction of the parking lock mechanism 16 and closes there at its open end with a cover 24, via which the cylinder housing 22 is closed.
  • the cover 24 has an opening through which an actuating element 28 designed as a tappet 26 extends from the inside of the actuating cylinder 14 in the direction of the parking lock mechanism 16.
  • the plunger 26 is often also referred to as a piston rod.
  • the actuating cylinder 14 is designed here as a pressure cylinder.
  • the parking lock 18 can be actuated mechanically and at least one further drive train component, for example a friction clutch, hydraulically by means of the actuator device 10.
  • FIG. 1 Details of the hydraulic unit 12 cannot be seen in FIG. 1, since it is an external view of the actuator device 10. Nevertheless, the shape of the housing 20 gives indications of some of the components housed by the housing 20.
  • a pump dome 30 can be seen, under which there is a hydraulic pump (not shown) that is driven by an electric motor.
  • an actuator or actuator is to be understood as a device that converts electrical signals into mechanical movement or other physical (control) variables. This is done here via the electric motor-driven hydraulic pump.
  • the actuator device 10 shown here is therefore also referred to as an EPA and as such is used for the hydraulic control of at least one drive train component.
  • FIG. 2 shows the actuator device 10 from a different perspective, namely from the side of the actuator device 10 facing away from the actuating cylinder 14 there is another unit of the actuator device 10 with a (central) plug 32, namely the control unit 34 of the actuator device 10.
  • the control unit 34 is shown here open and gives a view of a control board 36 of the control unit 34. On the board 36, the control electronics of the control unit 34 are connected. The essential components of the actuator device 10 are controlled electrically / electronically via this control unit 34. The electrical / electronic interface to the outside is the (central) plug 32.
  • FIGS. 3 and 4 show sectional representations through such a part of the actuator device 10 which includes the actuating cylinder 14.
  • the cylinder housing 22 is part of the housing 20 of the EPA, that is to say the actuator device 10.
  • (solenoid) valves 38 of the hydraulic unit 12 can be seen, via which the corresponding flydraulic channels for activating the drive train components are enabled or disabled.
  • FIG. 3 shows the structure of the actuating cylinder 14 in detail.
  • This is a hydraulic cylinder, more precisely a single-acting hydraulic cylinder.
  • a piston 42 In the interior 40 of the cylinder 14 there is a piston 42, which drives a front part of the tappet 26 further out of the open end of the actuating cylinder 14 when the pressure is applied against the restoring force of a return spring 44 (designed as a compression spring).
  • the piston 42 is controlled via the pressure build-up by the hydraulic pump and the switching position of the valves 38.
  • the piston 42 itself is made of ferromagnetic material.
  • an electromagnetic holding device 46 for holding the piston 42 in the advanced position, in which the tappet 26 protrudes far out of the cylinder housing and actuates the parking lock 18 or its parking lock mechanism 16.
  • the electromagnetic holding device 46 is designed as a simple holding magnet.
  • the EPA 10 has, as central components, the hydraulic unit 12 with an electrically driven hydraulic pump and additional (control) valves 38 for interconnecting the various “consumers” and the central control electronics of the control unit 34 in a common housing 20.
  • This EPA 10 is in the basic version with e.g. Two "consumers” (for e.g. cooling oil circulation and clutch actuation) are expanded by the actuating cylinder 14 so that its cylinder housing 22 is integrated in the housing 20 of the EPA.
  • the actuating cylinder 14 has a linearly displaceable actuating piston 42. Via the valves 38 designed as solenoid valves, this piston 42 can be displaced against the load of the (closed) parking lock mechanism 16 by the hydraulic pressure generated by the pump (whereby the parking lock 18 is opened).
  • the electromagnetic holding device 46 arranged in the cylinder 14 can fix the piston 42 in the actuated position and also keep this position depressurized.
  • the electromagnetic holding device 46 is supplied with power via lead frames 48 which are integrated in the (preferably plastic) housing and which are connected to the control board 36 in the assembly direction when the actuator 10 is assembled. This eliminates the need for connecting cables and plugs, as well as an otherwise required separate control board for controlling the valves 38 and the electromagnetic holding device 46.
  • the known EPA concept with an electromechanical hydraulic pump, valve (s) 38 and control electronics is expanded here by a solenoid valve and an actuating cylinder 14 designed as a pressure cylinder, which is integrated in the EPA housing 20.
  • the EPA 10 has a mechanical interface for parking lock actuation, namely the (also called piston rod) tappet 26 of the pressure cylinder.
  • the power supply and control of all components is housed in the housing 20, there are no connecting cables and plugs and a separate control board for controlling the valve 38 or the electromagnetic holder.
  • a wire frame contact 48 is used.
  • the EPA 10 offers high component integration without physical separation and a housing 20 for all functions.
  • the EPA 10 must be arranged in the vicinity of the mechanical parking lock 18; all other functions such as cooling oil supply, clutch and gear actuation can be achieved by means of freely routable fly hydraulic lines (not shown).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
  • Actuator (AREA)

Abstract

The invention relates to an actuator (10) for actuating a parking lock (18) and for carrying out at least one additional vehicle function in a motor vehicle, comprising at least one hydraulic unit (12) which has a hydraulic pump and/or valves (38) that are driven by an electric motor. The actuator (10) additionally has an actuation cylinder (14) which is rigidly connected to the hydraulic unit (12) for mechanically actuating a parking lock mechanism (16) of the parking lock (18).

Description

Aktuatorvorrichtunq für ein Kraftfahrzeug  Actuator device for a motor vehicle

Die Erfindung betrifft eine Aktuatorvorrichtung zur Betätigung einer Parksperre und zur Durchführung mindestens einer weiteren Fahrzeugfunktion bei einem Kraftfahrzeug, mit einer Hydraulikeinheit, die eine elektromotorisch angetriebene Hydraulikpumpe und/oder Ventile aufweist. The invention relates to an actuator device for actuating a parking lock and for performing at least one further vehicle function in a motor vehicle, with a hydraulic unit which has an electric motor-driven hydraulic pump and / or valves.

Eine Aktuatorvorrichtung (oder Aktorvorrichtung) ist ein Gerät, das elektrische Signale in physikalische Größen, wie zum Beispiel mechanische Bewegung, umsetzt. An actuator device (or actuator device) is a device that converts electrical signals into physical quantities, such as mechanical movement.

Im vorliegenden Fall erfolgt diese Umsetzung mittels der elektromotorisch angetriebe- nen Hydraulikpumpe der Hydraulikeinheit. Diese erzeugt entsprechende Drücke bzw. Volumenströme an Hydraulikanschlüssen der Hydraulikeinheit. Derartige Aktuatorvor- richtungen sind auch als EPAs (Electric pump actuators) bekannt und werden zur hyd- raulischen Ansteuerung von Antriebsstrang-Komponenten von Kraftfahrzeug- Antriebssträngen, wie Reibkupplungen, Getrieben, Parksperren, etc. genutzt. Die Durchführung der weiteren Fahrzeugfunktion kann beispielsweise eine Betätigung ei- ner weiteren Kraftfahrzeugkomponente des Kraftfahrzeugs oder ein Schmie- ren/Temperieren mindestens einer Kraftfahrzeug- Komponente mittels von der Hyd- raulikpumpe gepumpter Hydraulikflüssigkeit sein. In the present case, this implementation takes place by means of the hydraulic pump of the hydraulic unit driven by an electric motor. This generates corresponding pressures or volume flows at the hydraulic connections of the hydraulic unit. Such actuator devices are also known as EPAs (Electric pump actuators) and are used for the hydraulic control of drive train components of motor vehicle drive trains, such as friction clutches, gears, parking locks, etc. The implementation of the further vehicle function can be, for example, actuation of a further motor vehicle component of the motor vehicle or lubrication / temperature control of at least one motor vehicle component by means of hydraulic fluid pumped by the hydraulic pump.

Die Druckschrift DE 10 2015 211 305 B3 zeigt eine Parksperren-Kupplungs- Kombination mit derartigen Aktuatorvorrichtungen, Reibungskupplungen und einem Parksperrensystem. Dabei sind die Reibungskupplungen und das Parksperrensystem über Hydraulikleitungen mit den Aktuatorvorrichtungen verbunden. Jede der Aktuator- vorrichtungen weist eine elektromotorisch angetriebene Hydraulikpumpe sowie einen Satz Magnetventile auf. Das Parksperrensystem weist einen Betätigungszylinder zur Betätigung einer Parksperrenmechanik auf. The publication DE 10 2015 211 305 B3 shows a parking lock-clutch combination with such actuator devices, friction clutches and a parking lock system. The friction clutches and the parking lock system are connected to the actuator devices via hydraulic lines. Each of the actuator devices has an electric motor-driven hydraulic pump and a set of solenoid valves. The parking lock system has an actuating cylinder for actuating a parking lock mechanism.

Es ist Aufgabe der Erfindung Maßnahmen anzugeben, durch die Bauraum eingespart wird. Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhän- gigen Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran- sprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfin- dung darstellen können. It is an object of the invention to provide measures by which installation space is saved. According to the invention, the object is achieved by the features of the independent claim 1. Preferred embodiments of the invention are specified in the subclaims, which can represent an aspect of the invention individually or in combination.

Bei der erfindungsgemäßen Aktuatorvorrichtung zur Betätigung einer Parksperre und zur Durchführung mindestens einer weiteren Fahrzeugfunktion bei einem Kraftfahr- zeug, welche eine Hydraulikeinheit umfasst, die ihrerseits eine elektromotorisch ange- triebene Hydraulikpumpe und/oder Ventile aufweist, ist vorgesehen, dass die Aktua- torvorrichtung weiterhin einen mit der Hydraulikeinheit fest verbundenen Betätigungs- zylinder zur mechanischen Betätigung einer Parksperrenmechanik der Parksperre aufweist. In the actuator device according to the invention for actuating a parking lock and for performing at least one further vehicle function in a motor vehicle, which comprises a hydraulic unit, which in turn has an electric motor-driven hydraulic pump and / or valves, it is provided that the actuator device continues to have one has actuating cylinders firmly connected to the hydraulic unit for mechanically actuating a parking lock mechanism of the parking lock.

Bei einigen Kraftfahrzeugen ist im Bereich der Parksperrenmechanik nicht nur genug Platz für den Betätigungszylinder sondern auch für die Einheiten einer derartigen Ak- tuatorvorrichtung. In diesem Fall kann Bauraum effektiver genutzt werden, indem der Betätigungszylinder in eine Aktuatorvorrichtung integriert wird, die an dieser Position im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs montiert wird. In some motor vehicles, there is not only enough space in the area of the parking lock mechanism for the actuating cylinder, but also for the units of such an actuator device. In this case, installation space can be used more effectively by integrating the actuating cylinder into an actuator device which is mounted at this position in the drive train of the motor vehicle.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Be- tätigungszylinder ein Zylindergehäuse aufweist, dass Bestandteil eines Gehäuses der Aktuatorvorrichtung ist. According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the actuating cylinder has a cylinder housing that is part of a housing of the actuator device.

Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass das Zylindergehäuse einstückig mit einem Gehäuse der Hydraulikeinheit verbunden ist. It is particularly provided that the cylinder housing is integrally connected to a housing of the hydraulic unit.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Betäti- gungszylinder seinerseits einen Kolben und ein mittels des Kolbens bewegbares Betä- tigungselement zur Betätigung einer Parksperrenmechanik der Parksperre auf. Ein solcher Betätigungszylinder ist prinzipiell bekannt, jedoch nicht als integraler Bestand- teil einer Aktuatorvorrichtung mit einer Hydraulikeinheit, die ihrerseits eine elektromo- torisch angetriebene Hydraulikpumpe und/oder Ventile aufweist. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ist bevorzugt vorgesehen, dass das Betäti- gungselement als Stößel ausgebildet ist, der an einem Kopfende des Betätigungszy- linders aus diesem herausragt. Bei Druckbeaufschlagung durch die Hydraulikeinheit schiebt der Kolben das Betätigungselement weiter aus dem Zylindergehäuse des Be- tätigungszylinders bis zu einer Endposition heraus. Spätestens bei Erreichen dieser Endposition betätigt der Betätigungszylinder die Parksperre über deren Parksperren- mechanik. Mit anderen Worten ist der Betätigungszylinder ein Druckzylinder. According to a further preferred embodiment of the invention, the actuating cylinder in turn has a piston and an actuating element that can be moved by means of the piston for actuating a parking lock mechanism of the parking lock. Such an actuating cylinder is known in principle, but not as an integral part of an actuator device with a hydraulic unit, which in turn has an electric motor-driven hydraulic pump and / or valves. In this embodiment of the invention, it is preferably provided that the actuating element is designed as a plunger which protrudes from the actuating cylinder at a head end thereof. When pressurized by the hydraulic unit, the piston pushes the actuating element further out of the cylinder housing of the actuating cylinder to an end position. At the latest when this end position is reached, the actuating cylinder actuates the parking lock via its parking lock mechanism. In other words, the actuating cylinder is a pressure cylinder.

Weiterhin ist bei dieser Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Betäti- gungszylinder eine Rückstellfeder zum Rückführen des vom Kolben bewegten Betäti- gungselement in eine Ruheposition aufweist. Die Rückstellfeder führt das Betäti- gungselement wieder weiter in das Zylindergehäuse des Betätigungszylinders zurück. Furthermore, it is provided in this embodiment of the invention that the actuating cylinder has a return spring for returning the actuating element moved by the piston into a rest position. The return spring guides the actuating element further back into the cylinder housing of the actuating cylinder.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Betä- tigungszylinder eine elektromagnetische Halteeinrichtung zum Halten des Betäti- gungselement in einer die Parksperre nicht sperrend haltenden, also offen haltenden, Position auf. Diese Position ist in der Regel die bereits erwähnte Endposition. Die Hal- teeinrichtung ist bevorzugt als einfacher Elektromagnet ausgebildet. Der Kolben bildet dabei insbesondere einen Anker dieses Elektromagnets. According to yet another preferred embodiment of the invention, the actuating cylinder has an electromagnetic holding device for holding the actuating element in a position that does not hold the parking lock, ie, hold it open. This position is usually the end position already mentioned. The holding device is preferably designed as a simple electromagnet. The piston in particular forms an armature of this electromagnet.

Die Durchführung der mindestens einer weiteren Fahrzeugfunktion ist insbesondereThe implementation of the at least one further vehicle function is in particular

(a) eine hydraulische Betätigung mindestens einer weiteren Kraftfahrzeug- Kompo- nente und/oder (a) hydraulic actuation of at least one further motor vehicle component and / or

(b) ein Schmieren und/oder Temperieren mindestens einer Kraftfahrzeug-Komponente mittels von der Hydraulikpumpe gepumpter Hydraulikflüssigkeit.  (b) lubricating and / or tempering at least one motor vehicle component by means of hydraulic fluid pumped by the hydraulic pump.

Die entsprechende Kraftfahrzeug-Komponente ist insbesondere eine Antriebsstrang- Komponente eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs. The corresponding motor vehicle component is, in particular, a drive train component of a motor vehicle drive train.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hydraulikeinheit mindestens einen Hydraulikanschluss zur Durchführung der mindes- tens einer weiteren Fahrzeugfunktion, insbesondere der hydraulischen Betätigung der mindestens einen weiteren Kraftfahrzeug-Komponente aufweist. Derartige Hydrau- likanschlüsse sind auch bei den geläufigen Aktuatorvorrichtungen zur Betätigung von Antriebsstrang-Komponenten eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs bekannt. According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the hydraulic unit has at least one hydraulic connection for performing the at least one further vehicle function, in particular the hydraulic actuation of the at least one further motor vehicle component. Such hydraulic Lican connections are also known in the common actuator devices for actuating drive train components of a motor vehicle drive train.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Aktua- torvorrichtung eine Steuereinheit zur Steuerung der Aktuatorvorrichtung aufweist.According to a further preferred embodiment, it is provided that the actuator device has a control unit for controlling the actuator device.

Über diese Steuereinheit können die Hydraulikpumpe und die Ventile sowie optional auch Komponenten des Betätigungszylinders (wie beispielsweise die elektromagneti- sche Halteeinrichtung) angesteuert werden. The hydraulic pump and the valves as well as optionally also components of the actuating cylinder (such as the electromagnetic holding device) can be controlled via this control unit.

Prinzipiell kann die Aktuatorvorrichtung jedwede Art von äußeren elektrischen Kontak- ten aufweisen. Mit Vorteil ist jedoch vorgesehen, dass die Steuereinheit einen Zent- ralstecker als zentrale Schnittstelle zur Ansteuerung der Aktuatorvorrichtung aufweist. In principle, the actuator device can have any type of external electrical contacts. However, it is advantageously provided that the control unit has a central plug as the central interface for controlling the actuator device.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen: In the following, the invention is explained by way of example with reference to the attached drawings using preferred exemplary embodiments, the features shown below being able to represent an aspect of the invention both individually and in combination. Show it:

Fig. 1 : eine Aktuatorvorrichtung mit einem Betätigungszylinder gemäß einer 1: an actuator device with an actuating cylinder according to one

bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie eine über den Betätigungs- zylinder betätigbare Parksperrenmechanik,  preferred embodiment of the invention and a parking lock mechanism which can be actuated via the actuating cylinder,

Fig. 2: die Aktuatorvorrichtung aus einer anderen Perspektive, 2: the actuator device from a different perspective,

Fig. 3 die Aktuatorvorrichtung in einer ersten Schnittdarstellung und Fig. 3 shows the actuator device in a first sectional view

Fig. 4 die Aktuatorvorrichtung in einer zweiten Schnittdarstellung. Fig. 4 shows the actuator device in a second sectional view.

Die Fig. 1 zeigt eine Aktuatorvorrichtung 10 zur Betätigung von Antriebsstrang- Komponente eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs. Diese Aktuatorvorrichtung 10 wird im Folgenden oftmals auch als EPA (Electric pump actuator) bezeichnet. Die Aktua- torvorrichtung 10 weist eine Hydraulikeinheit 12 und einen mit der Hydraulikeinheit 12 auf einer Seite fest verbundenen Betätigungszylinder 14 zur mechanischen Betäti- gung einer Parksperrenmechanik 16 einer Parksperre 18 auf. Diese Parksperre 18 ist eine der Antriebsstrang-Komponenten des Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs. Die Aktua- torvorrichtung 10 weist ein Gehäuse 20 auf. Teil dieses Gehäuse 20 ist ein Zylinder- gehäuse 22 des Betätigungszylinders 14. Der Betätigungszylinder 14 erstreckt sich in Richtung der Parksperrenmechanik 16 und schließt dort an seinem offenen Ende mit einem Deckel 24 ab, über den das Zylindergehäuse 22 abgeschlossen ist. Der Deckel 24 weist eine Öffnung auf, durch die sich ein als Stößel 26 ausgebildetes Betäti- gungselement 28 aus dem Inneren des Betätigungszylinders 14 heraus in Richtung der Parksperrenmechanik 16 erstreckt. Der Stößel 26 wird oftmals auch als Kolben- stange bezeichnet. Der Betätigungszylinder 14 ist hier als Druckzylinder ausgebildet. Mittels der Aktuatorvorrichtung 10 kann die Parksperre 18 mechanisch und zumindest eine weitere Antriebsstrang-Komponente, beispielsweise eine Reibungskupplung, hydraulisch betätigt werden. 1 shows an actuator device 10 for actuating drive train components of a motor vehicle drive train. In the following, this actuator device 10 is often also referred to as EPA (Electric pump actuator). The actuator device 10 has a hydraulic unit 12 and an actuating cylinder 14, which is firmly connected to the hydraulic unit 12 on one side, for the mechanical actuation of a parking lock mechanism 16 of a parking lock 18. This parking lock is 18 one of the powertrain components of the motor vehicle powertrain. The actuator device 10 has a housing 20. Part of this housing 20 is a cylinder housing 22 of the actuating cylinder 14. The actuating cylinder 14 extends in the direction of the parking lock mechanism 16 and closes there at its open end with a cover 24, via which the cylinder housing 22 is closed. The cover 24 has an opening through which an actuating element 28 designed as a tappet 26 extends from the inside of the actuating cylinder 14 in the direction of the parking lock mechanism 16. The plunger 26 is often also referred to as a piston rod. The actuating cylinder 14 is designed here as a pressure cylinder. The parking lock 18 can be actuated mechanically and at least one further drive train component, for example a friction clutch, hydraulically by means of the actuator device 10.

Auf den Aufbau und Details der Funktion der hier gezeigten Parksperrenmechanik 16 soll nicht weiter eingegangen werden, da der Fokus dieser Patentanmeldung nicht auf der Parksperre 18, sondern auf der Aktuatorvorrichtung 10 mit ihrer zusätzlichen me chanischen Funktion liegt. The structure and details of the function of the parking lock mechanism 16 shown here should not be discussed further, since the focus of this patent application is not on the parking lock 18, but on the actuator device 10 with its additional mechanical function.

Details zur Hydraulikeinheit 12 sind in der Fig. 1 nicht erkennbar, da es sich um eine Außenansicht der Aktuatorvorrichtung 10 handelt. Dennoch gibt die Form des Gehäu- ses 20 Flinweise auf einige der vom Gehäuse 20 eingehausten Komponenten. Im Ge- häuseteil des Gehäuses 20, der die Hydraulikeinheit 12 einhaust, ist ein Pumpendom 30 erkennbar, unter dem sich eine (selbst nicht dargestellte) elektromotorisch ange- triebene Hydraulikpumpe befindet. Details of the hydraulic unit 12 cannot be seen in FIG. 1, since it is an external view of the actuator device 10. Nevertheless, the shape of the housing 20 gives indications of some of the components housed by the housing 20. In the housing part of the housing 20, which houses the hydraulic unit 12, a pump dome 30 can be seen, under which there is a hydraulic pump (not shown) that is driven by an electric motor.

Ganz allgemein ist unter einem Aktuator (oder Aktor) ein Gerät zu verstehen, das elektrische Signale in mechanische Bewegung oder andere physikalische (Steuer-) Größen umsetzt. Dies geschieht hier über die elektromotorisch angetriebene Hydrau- likpumpe. Die hier gezeigte Aktuatorvorrichtung 10 wird daher auch als EPA bezeich- net und dient als solche zur hydraulischen Ansteuerung von zumindest einer Antriebs- strang-Kom ponente. In general, an actuator (or actuator) is to be understood as a device that converts electrical signals into mechanical movement or other physical (control) variables. This is done here via the electric motor-driven hydraulic pump. The actuator device 10 shown here is therefore also referred to as an EPA and as such is used for the hydraulic control of at least one drive train component.

Die Fig. 2 zeigt die Aktuatorvorrichtung 10 aus einer anderen Perspektive, nämlich von der dem Betätigungszylinder 14 abgewandten Seite der Aktorvorrichtung 10. Dort befindet sich eine weitere Einheit der Aktuatorvorrichtung 10 mit einem (Zentral- )Stecker 32, nämlich die Steuereinheit 34 der Aktuatorvorrichtung 10. Die Steuerein- heit 34 ist hier geöffnet dargestellt und gibt den Blick frei auf eine Steuerungsplatine 36 der Steuereinheit 34. Auf der Platine 36 ist die Steuerungselektronik der Steuer- einheit 34 verschaltet. Über diese Steuereinheit 34 werden die wesentlichen Kompo- nenten der Aktuatorvorrichtung 10 elektrisch/elektronisch angesteuert. Die elektri- sche/elektronische Schnittstelle nach außen ist dabei der (Zentral-)Stecker 32. 2 shows the actuator device 10 from a different perspective, namely from the side of the actuator device 10 facing away from the actuating cylinder 14 there is another unit of the actuator device 10 with a (central) plug 32, namely the control unit 34 of the actuator device 10. The control unit 34 is shown here open and gives a view of a control board 36 of the control unit 34. On the board 36, the control electronics of the control unit 34 are connected. The essential components of the actuator device 10 are controlled electrically / electronically via this control unit 34. The electrical / electronic interface to the outside is the (central) plug 32.

Die Figuren 3 und 4 zeigen Schnittdarstellungen durch einen solchen Teil der Aktua- torvorrichtung 10 der den Betätigungszylinder 14 einschließt. Bei beiden Figuren ist gut erkennbar, dass das Zylindergehäuse 22 Teil des Gehäuses 20 des EPAs, also der Aktuatorvorrichtung 10 ist. Weiterhin sind (Magnet-)Ventile 38 der Hydraulikeinheit 12 erkennbar, über die die entsprechenden Flydraulik-Kanäle zur Ansteuerung der An- triebsstrang-Komponenten freigeschaltet oder gesperrt werden. FIGS. 3 and 4 show sectional representations through such a part of the actuator device 10 which includes the actuating cylinder 14. In both figures it can be clearly seen that the cylinder housing 22 is part of the housing 20 of the EPA, that is to say the actuator device 10. Furthermore, (solenoid) valves 38 of the hydraulic unit 12 can be seen, via which the corresponding flydraulic channels for activating the drive train components are enabled or disabled.

Die Fig. 3 zeigt den Aufbau des Betätigungszylinders 14 im Detail. Dieser ist ein Hyd- raulikzylinder, genauer gesagt ein einfachwirkender Hydraulikzylinder. Im Innenraum 40 des Zylinders 14 befindet sich ein Kolben 42, der einen vorderen Teil des Stößels 26 bei entsprechender Druckbeaufschlagung gegen die rücktreibende Kraft einer (als Druckfeder ausgestalteten) Rückstellfeder 44 weiter aus dem offenen Ende des Betä- tigungszylinders 14 heraustreibt. Die Steuerung des Kolbens 42 erfolgt über den Druckaufbau durch die Hydraulikpumpe und die Schaltstellung der Ventile 38. Der Kolben 42 selbst ist aus ferromagnetischem Material gefertigt. Im Innenraum 40 des Zylinders 14 befindet sich weiterhin eine elektromagnetische Halteeinrichtung 46 zum Halten des Kolbens 42 in der vorgerückten Stellung, bei der der Stößel 26 weit aus dem Zylindergehäuse herausragt und die Parksperre 18 bzw. deren Parksperrenme- chanik 16 betätigt. Die elektromagnetische Halteeinrichtung 46 ist als einfacher Hal- temagnet ausgestaltet. 3 shows the structure of the actuating cylinder 14 in detail. This is a hydraulic cylinder, more precisely a single-acting hydraulic cylinder. In the interior 40 of the cylinder 14 there is a piston 42, which drives a front part of the tappet 26 further out of the open end of the actuating cylinder 14 when the pressure is applied against the restoring force of a return spring 44 (designed as a compression spring). The piston 42 is controlled via the pressure build-up by the hydraulic pump and the switching position of the valves 38. The piston 42 itself is made of ferromagnetic material. In the interior 40 of the cylinder 14 there is also an electromagnetic holding device 46 for holding the piston 42 in the advanced position, in which the tappet 26 protrudes far out of the cylinder housing and actuates the parking lock 18 or its parking lock mechanism 16. The electromagnetic holding device 46 is designed as a simple holding magnet.

Die Fig. 4 zeigt insbesondere die Maßnahmen zur elektrischen Kontaktierung der elektromagnetischen Halteeinrichtung 46. Diese erfolgt über einen sogenannten Lead- Frame 48. Im Folgenden sollen Ausgestaltungen der Erfindung und deren Vorteile noch einmal mit anderen Worten beschrieben werden: 4 shows in particular the measures for the electrical contacting of the electromagnetic holding device 46. This takes place via a so-called lead frame 48. In the following, embodiments of the invention and their advantages are to be described again in other words:

Der EPA 10 weist als zentrale Komponenten die Hydraulikeinheit 12 mit elektromoto- risch angetriebener Hydraulikpumpe sowie zusätzlich (Steuer-)Ventilen 38 zur Ver- schaltung der verschiedenen "Verbraucher" sowie die zentrale Steuerungselektronik der Steuereinheit 34 in einem gemeinsamen Gehäuse 20 auf. Dieser EPA 10 wird in der Basisversion mit z.B. zwei "Verbrauchern" (für z.B. Kühlölumlauf und Kupplungs- betätigung) um den Betätigungszylinder 14 so erweitert, dass dessen Zylindergehäu- se 22 im Gehäuse 20 des EPAs integriert ist. Der Betätigungszylinder 14 weist einen linear verschiebbaren Betätigungskolben 42 auf. Über die als Magnetventile ausgebil- deten Ventile 38 kann dieser Kolben 42 gegen die Last der (geschlossenen) Parksper- renmechanik 16 durch den von der Pumpe erzeugten Hydraulikdruck verschoben werden (wodurch die Parksperre 18 geöffnet wird). The EPA 10 has, as central components, the hydraulic unit 12 with an electrically driven hydraulic pump and additional (control) valves 38 for interconnecting the various “consumers” and the central control electronics of the control unit 34 in a common housing 20. This EPA 10 is in the basic version with e.g. Two "consumers" (for e.g. cooling oil circulation and clutch actuation) are expanded by the actuating cylinder 14 so that its cylinder housing 22 is integrated in the housing 20 of the EPA. The actuating cylinder 14 has a linearly displaceable actuating piston 42. Via the valves 38 designed as solenoid valves, this piston 42 can be displaced against the load of the (closed) parking lock mechanism 16 by the hydraulic pressure generated by the pump (whereby the parking lock 18 is opened).

Die im Zylinder 14 angeordnete elektromagnetische Halteeinrichtung 46 kann den Kolben 42 in der betätigten Stellung fixieren und diese Position auch drucklos halten. Die Stromversorgung der elektromagnetischen Halteeinrichtung 46 erfolgt über im (vorzugsweise Kunststoff-) Gehäuse integrierte Lead-Frames 48, welche beim Zu- sammenbau des Aktuators 10 an die Steuerungsplatine 36 in Montagerichtung ange- schlossen werden. Somit entfallen sowohl Verbindungskabel sowie -Stecker und auch eine sonst erforderliche separate Steuerungsplatine für die Ansteuerung der Ventile 38 bzw. der elektromagnetischen Halteeinrichtung 46. The electromagnetic holding device 46 arranged in the cylinder 14 can fix the piston 42 in the actuated position and also keep this position depressurized. The electromagnetic holding device 46 is supplied with power via lead frames 48 which are integrated in the (preferably plastic) housing and which are connected to the control board 36 in the assembly direction when the actuator 10 is assembled. This eliminates the need for connecting cables and plugs, as well as an otherwise required separate control board for controlling the valves 38 and the electromagnetic holding device 46.

Mit anderen Worten wird das bekannte EPA-Konzept mit elektromechanischer Hyd- raulikpumpe, Ventil(en) 38 und Steuerungselektronik hier um ein Magnetventil und ei- nen als Druckzylinder ausgestalteten Betätigungszylinder 14 erweitert, der in das EPA-Gehäuse 20 integriert ist. Der EPA 10 weist zur Parksperrenbetätigung eine me chanische Schnittstelle, nämlich den (auch Kolbenstange genannten) Stößel 26 des Druckzylinders auf. Die Stromversorgung und Ansteuerung aller Bauteile ist im Ge- häuse 20 untergebracht, es entfallen Verbindungskabel und -Stecker und eine separa- te Steuerungsplatine für die Ansteuerung des Ventils 38 bzw. der elektromagneti- schen Halterung. Es wird eine Wire-Frame-Kontaktierung 48 verwendet. Der EPA 10 bietet eine hohe Bauteilintegration ohne körperliche Trennung und ein Gehäuse 20 für alle Funktionen. Der EPA 10 muss in der Nähe der mechanischen Parksperre 18 an- geordnet sein, alle weiteren Funktionen wie Kühlölversorgung, Kupplungs- und Gang- betätigung sind mittels frei verlegbarer Flydraulikleitungen (nicht gezeigt) zu erreichen. In other words, the known EPA concept with an electromechanical hydraulic pump, valve (s) 38 and control electronics is expanded here by a solenoid valve and an actuating cylinder 14 designed as a pressure cylinder, which is integrated in the EPA housing 20. The EPA 10 has a mechanical interface for parking lock actuation, namely the (also called piston rod) tappet 26 of the pressure cylinder. The power supply and control of all components is housed in the housing 20, there are no connecting cables and plugs and a separate control board for controlling the valve 38 or the electromagnetic holder. A wire frame contact 48 is used. The EPA 10 offers high component integration without physical separation and a housing 20 for all functions. The EPA 10 must be arranged in the vicinity of the mechanical parking lock 18; all other functions such as cooling oil supply, clutch and gear actuation can be achieved by means of freely routable fly hydraulic lines (not shown).

Bezuqszeichenliste Aktuatorvorrichtung Reference list of actuator devices

Hydraulikeinheit Hydraulic unit

Betätigungszylinder Actuating cylinder

Parksperrenmechanik Parking lock mechanism

Parksperre Parking lock

Gehäuse casing

Zylindergehäuse Cylinder housing

Deckel cover

Stößel Pestle

Betätigungselement Actuator

Pumpendom Pump dome

(Zentral-)Stecker (Central) plug

Steuereinheit Control unit

Steuerungsplatine Control board

Ventile Valves

Innenraum inner space

Kolben piston

Rückstellfeder Return spring

elektromagnetische Halteeinrichtung electromagnetic holding device

Lead-Frame Lead frame

Claims

Patentansprüche Claims 1. Aktuatorvorrichtung (10) zur Betätigung einer Parksperre (18) und zur 1. Actuator device (10) for actuating a parking lock (18) and Durchführung mindestens einer weiteren Fahrzeugfunktion bei einem Kraftfahr- zeug, mit einer Hydraulikeinheit (12), die eine elektromotorisch angetriebene Hydraulikpumpe und/oder Ventile (38) aufweist,  Carrying out at least one further vehicle function in a motor vehicle, with a hydraulic unit (12) which has an electric motor-driven hydraulic pump and / or valves (38), dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatorvorrichtung (10) weiterhin einen mit der Hydraulikeinheit (12) fest verbundenen Betätigungszylinder (14) zur me chanischen Betätigung einer Parksperrenmechanik (16) der Parksperre (18) aufweist.  characterized in that the actuator device (10) further comprises an actuating cylinder (14) which is firmly connected to the hydraulic unit (12) for mechanically actuating a parking lock mechanism (16) of the parking lock (18). 2. Aktuatorvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Betä- tigungszylinder (14) ein Zylindergehäuse (22) aufweist, dass Bestandteil eines Gehäuses (20) der Aktuatorvorrichtung (10) ist. 2. Actuator device according to claim 1, characterized in that the actuating cylinder (14) has a cylinder housing (22) that is part of a housing (20) of the actuator device (10). 3. Aktuatorvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zy- lindergehäuse (22) einstückig mit einem Gehäuse der Hydraulikeinheit (12) verbunden ist. 3. Actuator device according to claim 2, characterized in that the cylinder housing (22) is integrally connected to a housing of the hydraulic unit (12). 4. Aktuatorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich- net, dass der Betätigungszylinder (14) seinerseits einen Kolben (42) und ein mittels des Kolbens (42) bewegbares Betätigungselement (28) zur Betätigung der Parksperrenmechanik (16) aufweist. 4. Actuator device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the actuating cylinder (14) in turn has a piston (42) and an actuating element (28) movable by means of the piston (42) for actuating the parking lock mechanism (16). 5. Aktuatorvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Betä- tigungselement (28) als Stößel (26) ausgebildet ist, der an einem Kopfende des Betätigungszylinders (14) aus diesem herausragt. 5. Actuator device according to claim 4, characterized in that the actuating element (28) is designed as a plunger (26) which protrudes from the actuating cylinder (14) at a head end thereof. 6. Aktuatorvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungszylinder (14) eine Rückstellfeder (44) zum Rückführen des vom Kolben (36) bewegten Betätigungselement (34) in eine Ruheposition aufweist. 6. Actuator device according to claim 4 or 5, characterized in that the actuating cylinder (14) has a return spring (44) for returning the actuating element (34) moved by the piston (36) into a rest position. 7. Aktuatorvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeich- net, dass der Betätigungszylinder (14) eine elektromagnetische Halteeinrich- tung (46) zum Halten des Betätigungselements (34) in einer die Parksperre (18) offen haltenden Position aufweist. 7. Actuator device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the actuating cylinder (14) has an electromagnetic holding device (46) for holding the actuating element (34) in a position holding the parking lock (18) open. 8. Aktuatorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich- net, dass die Durchführung der mindestens einer weiteren Fahrzeugfunktion eine hydraulische Betätigung mindestens einer weiteren Kraftfahrzeug- Komponente und/oder 8. Actuator device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the implementation of the at least one further vehicle function involves hydraulic actuation of at least one further motor vehicle component and / or - ein Schmieren und/oder Temperieren mindestens einer Kraftfahrzeug- lubrication and / or temperature control of at least one motor vehicle Komponente mittels von der Hydraulikpumpe gepumpter Hydraulikflüs- sigkeit ist. Component by means of hydraulic fluid pumped by the hydraulic pump. 9. Aktuatorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich- net, dass die Hydraulikeinheit (12) mindestens einen Hydraulikanschluss zur9. Actuator device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the hydraulic unit (12) has at least one hydraulic connection Durchführung der mindestens einer weiteren Fahrzeugfunktion aufweist. Carrying out the at least one further vehicle function. 10. Aktuatorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (34) zur Steuerung der Aktuatorvorrichtung (10). 10. Actuator device according to one of claims 1 to 9, characterized by a control unit (34) for controlling the actuator device (10).
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